Металлические конструкции. Коэффициенты для расчёта стальных конструкций. (Лекция 6) презентация

«Коэффициенты для расчёта стальных конструкций»

Лектор ст. преподаватель кафедры «МиДК» Крайнов Андрей Викторович

элементы) находящийся в предельном состоянии. Основные факторы (нагрузка, условие работы, свойства стали) учитывается раздельно. Проектировщик в расчётах вводит систему корректирующих коэффициентов надёжности:
По нагрузке γf ;
По материалу γm ;
По степени ответственности γn .
Учитывая возможность одновременного действия нескольких временных нагрузок, в расчётах вводят коэффициент сочетаний Ψ. Коэффициентом условий работы γс корректируют особенность работы конструкций.

в неблагоприятную сторону от нормативного значения. Это отклонение может быть из за возможного отступления от нормальной эксплуатации так и от природной изменчивости самой нагрузки. Например, для стали этот коэффициент равен 1,05. Для древесины и сборного железобетона - 1,1. Для монолитного железобетона и большинства утеплителей 1,2. Для стяжек или сыпучих утеплителей 1,3. Для ветровой и снеговой нагрузки коэффициент принимается от 1,2 до 1,6.
В ряде других стран (Франция, Германия, Испания) коэффициент надёжности для постоянных нагрузок принимается 1,35, а для временных 1,5.

сооружения была введена степень ответственности, которая характеризует экономические, социальные и экологические отказы. В проектировании эта степень учитывается коэффициентом надёжности по назначению γn. Классификация уровней даётся в п.5.1. ГОСТ 27751-88 "Надёжность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчёту".
Все здания и сооружения делятся на классы (уровни) ответственности:

тем зданиям и сооружениям, отказы которых могут привести к достаточно тяжёлым экономическим, социальным и экологическим последствиям. К таким зданиям относятся объекты, попадающие под определение  "особо опасные, технически сложные или уникальные объекты капитального строительства". Такие объекты описываются в ст.48.1 градостроительного кодекса РФ, например:
Объекты использования атомной энергии, включая ядерные установки, пункты хранения ядерных материалов и т.д.
Линии электропередачи с напряжением более 330 кВ. или подобные объекты.
Объекты космической инфраструктуры.
Аэропорты.
Метрополитены.
Крупные морские порты.
Тепловые электростанции мощностью более 150 мегаватт.
Производства, связанные с работой опасными веществами в количествах, превышающие предельные значения.
Канатные дороги, стадионы, аквапарки и т.д. и т.п.

попадающие под определение "Уникальные объекты". К таким сооружениям относят те объекты, у которых есть хотя бы одна из следующих характеристик:
Высота более чем 100м.
Пролёт более чем 100 м.
Наличие консоли более 20м.
Заглубление подземной части более чем на 10м.
Наличие конструкций или конструкционных схем, в которых применяются нестандартные решения: физическая или геометрическая нелинейность.

в области проектирования и строительства выдавались соответствующие разрешения – лицензии. С 2010 г. страна перешла на новый уровень, заменив лицензии допусками для производства определённого вида работ, выдачей которого контролируется общество проектировщиков или строителей (СРО). Такое общество состоит минимум 50 (150) организаций работающих по данному профилю и такое решение позволило уменьшить кол-во "случайных" организаций в сфере строительства. Возросшее количество аварий и их тяжесть их последствий привело к разделению проектных и строительных работ в 2012 г на три категории:
работы на объектах капитального строительства.
Работа на объектах капитального строительства особо опасных, технически сложных, уникальных …… кроме объектов атомной промышленности.
Работа на объектах капитального строительства атомной промышленности особо опасных, технически сложных, уникальных …… объектах.
 На сегодня, с 1 июля 2017 г. допуски на определённый вид работ были отменены и предложен новый вид контроля качества выполняемых работ путём составления национального реестра специалистов в конкретной области и несущие персональную ответственность за свою деятельность (со стажем 10 лет).

большинства зданий и сооружений массового строительства, например: жилые, общественные, производственные здания.
Класс III. Пониженный уровень ответственности. Такой уровень принимается для объектов сезонного и вспомогательного назначения, например: киоски, парники, теплицы, павильоны (летние), склады и т.д.

В новых нормах проектирования введён новый класс ответственности u. К этому классу относят уникальные народнохозяйственные и социальные объекты.

конструкции, достижение предельного состояния которых приводит к полной непригодности к эксплуатации.
Б - те же конструкции, но возможно затруднение нормальной эксплуатации.
В – вспомогательные несущие и ограждающие конструкции, достижение предельных состояний которых не приводит к нарушению требований, предъявляемых к другим конструкциям.

элементы, предельное состояние которых может быть достигнуто при непосредственном воздействии динамических нагрузок.
II – конструкции и элементы , предельное состояние которых может быть достигнуто при динамических воздействиях и одновременно при действии других неблагоприятных факторов (низкая температура, высокие напряжения и т.д.)
III - конструкции и элементы , предельное состояние которых влияние динамической нагрузки незначительно или отсутствует.

старых нормах (СНиП) этот коэффициент имел определённый диапазон для каждого класса ответственности и окончательное его значение принимал проектировщик. В новых нормах (СП), для избежания неточностей, коэффициент жёстко нормирован.

металла с худшими механическими характеристиками. При массовом выпуске огромного количества проката контроль осуществляется выборочным методом (обычно около 2%). При таком контроле неизбежно происходит пропуск проката с пониженными механическими характеристиками. Этот коэффициент принимается равным от 1,025 до 1,1 по таблице СП. Для сталей обычной прочности по ГОСТ 27772-88 коэффициент принимается равным 1,025, а для сталей повышенной прочности или для выпускаемых по ГОСТ 370-93 принимается 1,05.

как влияние коррозии, приближенный метод расчёта на динамические воз-действия, неточность или упрощение расчётной схемы, незначительные дефекты и т.д. коэффициент меняется от 0,7 до 1,2. Обычно при неблагоприятных факторах коэффициент менее 1, при благоприятных - более 1.

исходным данным (класс ответственности, вида напряжённого состояния, назначению конструкций, и т.д.) назначал к какой группе конструкций относится эго элемент.

для упрощения был введён список конструкций по группам.

зная где предполагается эксплуатация конструкции (по температуре воздуха наиболее холодной пятидневке с обеспеченностью 0,92 по СП131.13330.2016), проектировщик определяет какими марками стали может он воспользоваться.

Строительство осуществляется в г. Томске.

Решение. Согласно СП 131.13330.2016 температура окружающего воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 для города Томска -35ºС. По таблицам марку стали для балки настила назначаем С235. Для колонны назначаем С245. При необходимости для балки допускаем переход на более прочную сталь С255 или С275.